JP3670262B2

JP3670262B2 - 波長可変フィルタ装置

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Publication number: JP3670262B2
Application number: JP2002303151A
Authority: JP
Inventors: 淳両澤; 昌鎬鄭
Original assignee: Santec Corp
Current assignee: Santec Corp
Priority date: 2002-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2005-07-13
Anticipated expiration: 2022-10-17
Also published as: JP2004138797A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は波長多重光通信において、波長多重光のうち１つの波長成分を分離したり、波長成分を加えるために用いられる波長可変フィルタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光通信システムにおいて光波長多重分割及び伝送技術の進展に伴い多様で柔軟な光伝送システムが要求されている。光伝送システムにおいては、任意のノードで波長多重された光信号から所望の波長の光を取り出し（ドロップ）、又は所望の波長の光を加えて（アド）波長多重光として伝送することが求められる。このように所望の波長の光を加えたり取り出したりする装置として、光アドドロップ装置がある。
【０００３】
光アドドロップ装置は、波長多重光から光バンドパスフィルタを用いて多重化された波長λ₁〜λ_nから所望の波長、例えばλ_iを分波する。分波された波長の光と同一の波長で新たに変調された波長λ_iの光信号も光バンドパスフィルタを用いて波長多重光に加えられる。
【０００４】
そこでアドドロップする光の波長を任意に変化させるためには、透過波長を変化させることができる波長可変バンドパスフィルタが必要となる。このようなバンドパスフィルタとして、通常、誘電体多層膜干渉フィルタが用いられる。そしてその入射角を変化させることによって、透過波長を連続して変化させるようにした波長可変フィルタが用いられている。
【０００５】
しかしこのような波長可変フィルタを用いた場合には、透過光は波長にかかわらず一定の光軸で受光することができるが、波長を変化させるためにフィルタへの入射角度を変化させることにより、反射角度も徐々に異なってくる。従って単に同一位置で反射光を受光することができないという欠点があった。
【０００６】
このような欠点を解決するための光フィルタとして、特許文献１に波長可変ノッチフィルタ装置が示されている。この波長可変ノッチフィルタ装置は帯域フィルタと反射ミラーとを非平行として揺動フレームに一体に取付け、その２つの面が交わる線を揺動フレームの回動中心線として回動させる。そして入射光を帯域フィルタに入射させると、入射した光が帯域フィルタを透過しなかった光が反射し、且つ反射ミラーで反射する。このとき受光軸は常に一定となるため、反射角度の変化によって選択波長を変化させても同一位置に配置した光ファイバに取り込むことができるものである。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−５６４３９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような特許文献１の技術によれば、入射光は帯域フィルタに一度入射した後、反射ミラーを通じて反射されるだけであり、フィルタにより選択された波長帯の反射側での抑圧比（アイソレーション）がそれほど高く得られないという欠点があった。
【０００９】
本発明は光バンドパスフィルタの回転角度を変化させて透過波長を変化させたときにも、フィルタで反射する反射光の入射角度が常に一定となる波長可変フィルタを提供することを目的とする。又これに加えて、光バンドパスフィルタに２回光を入射することによって、フィルタにより選択された波長帯の反射側での抑圧比（アイソレーション）を高めるようにした波長可変フィルタ装置を提供することを目的とする。又本願の請求項４〜７の発明は、バンドパスフィルタへの入射光と反射光とを分離し、反射光を容易に利用できることを目的とする。又この場合に波長可変フィルタに２回入射することによって、フィルタにより選択された波長帯の反射側での抑圧比（アイソレーション）を高め、更にそのフィルタ内の面内での特性変化の影響を受けないようにほぼ同一位置に入射できるようにすることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１の発明は、光バンドパスフィルタ及び前記光バンドパスフィルタと対向して平行且つ固定的に配置された第１のミラーを有し、前記光バンドパスフィルタの面に近接し入射光に垂直な回動軸に沿って回動自在に形成された揺動部と、前記揺動部の第１のミラーに対向するように固定して配置され、前記第１のミラーから入射される光を前記揺動部の第１のミラーに向けて反射する第２のミラーと、入射光及び反射光を夫々逆方向に導く光ファイバ及びその先端に設けられたレンズを有し、前記入射光を前記揺動部の光バンドパスフィルタに導くと共に、前記光バンドパスフィルタによって反射された反射光を入射する入出射部と、を具備することを特徴とするものである。
【００１１】
本願の請求項２の発明は、請求項１の波長可変フィルタ装置において、前記光バンドパスフィルタと平行に隣接して配置された第３のミラーと、前記入射光を前記第３のミラーに入射する位置、及び前記光バンドパスフィルタに入射する位置のいずれかに切換える光軸切換部と、を更に有することを特徴とするものである。
【００１２】
本願の請求項３の発明は、請求項２の波長可変フィルタ装置において、前記光バンドパスフィルタと前記第３のミラーとは、使用波長のλ／２の整数倍の段差を設けて隣接して配置したことを特徴とするものである。
【００１３】
本願の請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項の波長可変フィルタ装置において、前記入出射部は、入射光及び反射光を夫々逆方向に導く光ファイバを含むものであり、前記光ファイバに入射光と反射光とを分離するサーキュレータを設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
本願の請求項５の発明は、光バンドパスフィルタ及び前記光バンドパスフィルタと対向して平行且つ固定的に配置された第１のミラーを有し、前記光バンドパスフィルタの面に近接し入射光に垂直な回動軸に沿って回動自在に形成された揺動部と、前記揺動部の光バンドパスフィルタに入射光を入射する入射部と、前記揺動部の第１のミラーに対向するように固定して配置され、入射光を前記第１のミラーに向けて反射するプリズムと、前記プリズムで反射され前記揺動部の第１のミラー及び前記光バンドパスフィルタを介して出射された光を受光する出射部と、を具備し、前記プリズムは、前記揺動部の回動軸と垂直な軸に沿ってその厚さが連続的に変化し、回動軸に近い程厚く、回動軸より離れるにつれて徐々に薄くなる三角柱状のプリズムであることを特徴とするものである。
【００１７】
本願の請求項６の発明は、請求項５の波長可変フィルタ装置において、前記揺動部の前記光バンドパスフィルタで反射されて出射部に入射する光軸に沿って設けられ、前記揺動部の光バンドパスフィルタに選択された波長と同一波長の光を入射する第２の入射部を更に有することを特徴とするものである。
【００１８】
本願の請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか１項の波長可変フィルタ装置において、前記光バンドパスフィルタは、基板上に誘電体多層膜を積層した干渉型の光フィルタであることを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明の実施の形態１による波長可変フィルタ装置の構成を示す側面図、図１（ｂ）はその上面図である。本図において光ファイバ１１は波長多重光、例えばλ₁、λ₂、・・・λ_nを透過させる入射用の光フィルタであって、その端面には光ファイバ１１から出射した光を平行光とするためのコリメートレンズ１２が設けられる。光ファイバ１１、コリメートレンズ１２は波長多重光を入射、出射する入出射部を構成している。このコリメートレンズ１２を通過する光の光軸Ｌ１をＸ軸に平行とする。光軸Ｌ１上には、一端に光バンドパスフィルタ（以下、単に光フィルタという）１３、他端にミラー１４を設けた平行六面体から成る揺動部１５が設けられる。揺動部１５は図示のように一方の面に光フィルタを設け、これに平行な面にミラー１４を配置すればよく、その間は枠状の部材で連結するものであってもよい。この揺動部１５は光フィルタ１３の端部の光軸Ｌ１に垂直でＹ軸に平行な回動軸１６に沿って所定角度の範囲で回動自在とする。そしてこの光軸Ｌ１に垂直に隣接して光ビームを反射させるためのミラー１７を設けておく。
【００２０】
ここで光フィルタ１３は、基板上に誘電体多層膜を多数積層した光干渉フィルタとする。誘電体多層膜は透過波長のλ／４の光学厚さを有する低屈折率膜と高屈折率膜とを交互に積層したものであり、その間には１／２波長の整数倍の光学厚さを有する層をキャビティ層として設けておく。これによって光フィルタ１３の波長選択特性を改善することができる。
【００２１】
次にこの実施の形態の動作について説明する。光ファイバ１１より波長多重光を入射すると、波長多重光はコリメートレンズ１２を介して平行な光ビームとして光軸Ｌ１に沿って光フィルタ１３に入射する。光フィルタ１３が入射光に対して所定の角度にあるときに、例えば波長多重光のうち波長λ_iを透過するものとすると、その他の波長成分から成る波長多重光は光フィルタ１３によって反射される。反射された波長多重光は光軸Ｌ２を通過し、ミラー１４に入射する。ミラー１４で反射された光は、光軸Ｌ１と平行な光軸Ｌ３に沿ってミラー１７に入射する。ミラー１７は光軸Ｌ１及びＬ３に対して垂直に配置されているため、入射した光をそのまま折り返して反射する。この反射光は光軸Ｌ３、光軸Ｌ２をそのまま通過して再び光フィルタ１３に入射する。光フィルタ１３に入射した波長多重光は波長λ_iの成分を含んでいないため、全ての波長成分が再び反射されて光軸Ｌ１を通ってコリメートレンズ１２に入射し、更に光ファイバ１１に入射する。従って１つの光フィルタ１３を用いて波長λ_iを分離することができる。選択されなかった波長成分の光は光フィルタ１３で２回反射された後、光ファイバ１１に加わることとなり、高い波長分離度を得ることができる。
【００２２】
さて選択波長を変えるには、揺動部１５を回動軸１６に沿って図２に示すようにわずかに回転する。そうすれば入射角が異なるため、光フィルタ１３は波長多重光のうち波長λ_iとは異なった波長の光を反射する。例えば波長λ_jの光を透過し、他の波長成分を反射するものとする。そして光フィルタ１３で反射された光は同様にして光軸Ｌ２’を通ってミラー１４に入射する。ミラー１４で再び反射された光は光軸Ｌ３’を通ってミラー１７に入射する。この場合にもミラー１７に入射した光はそのまま反射されるため、同様の光軸Ｌ３’，Ｌ２’，及びＬ１を通って光ファイバ１１に入射することとなる。こうすれば光フィルタ１３に入射する角度を変化することによって、波長を分離することができ、受光軸も常に一定とすることができる。
【００２３】
尚この実施の形態では、波長多重光が光ファイバ１１よりこの可変フィルタ装置に入射され、一部の光を抜き出した光もそのまま光ファイバ１１を介して逆方向に伝送される。従って図３に示すように、光ファイバ１１の中間部にサーキュレータ１８を設け、これによって入射光と反射光とを分離してもよい。即ち光ファイバ１９から入射した光を光ファイバ１１に与え、光ファイバ１１に加えられた反射光、即ち一部の波長が除かれた波長多重光を光ファイバ２０に出射することによって、入出射光を分離することができる。
【００２４】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２について説明する。図４（ａ）は光軸の側方から光フィルタ装置を見た側面図であり、図４（ｂ）はその上面図である。これらの図において前述した実施の形態１と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。この実施の形態においても光ファイバ１１の先端にコリメートレンズ１２が設けられ、更に光フィルタ１３とミラー１４から成る揺動部１５が設けられる。光ファイバ１１とコリメートレンズ１２とは光の入射部を構成している。そして実施の形態１のミラー１７の位置には、プリズム３１が設けられている。プリズム３１は入射面がＹＺ軸に平行であり、又この面からＸ軸方向に４５°傾けた反射面を有している。そして図４（ｂ）に示すように、コリメートレンズ１２、光ファイバ１１と平行に、Ｙ軸方向への所定間隔を隔ててコリメートレンズ３２及び出射用の光ファイバ３３が光の出射部として設けられている。
【００２５】
次にこの実施の形態の動作について説明する。光ファイバ１１から波長多重光を入射すると、コリメートレンズ１２を介して光軸Ｌ１に沿って前述した実施の形態１と同様に、揺動部１５の光フィルタ１３に入射する。そして特定の角度ではある波長、例えば波長λ_iの光を透過し、他の成分の光を光フィルタ１３で反射する。反射光は光軸Ｌ２を通って揺動部１５のミラー１４で反射され、更に光軸Ｌ３に沿ってプリズム３１に入射される。プリズム３１は図４（ａ），（ｂ）に示すように、入射位置と出射位置がＹ軸に沿ってシフトしており、光軸Ｌ３と平行な光軸Ｌ４から出射されて再びミラー１４に加わる。そしてミラー１４で反射された光は光軸Ｌ５を通って光フィルタ１３に入射する。次いで光フィルタ１３で再び反射されて、光軸Ｌ６を通って出射用のコリメートレンズ３２及び光ファイバ３３に入射する。このようにプリズム３１を用いることによって、入射光軸と出射光軸とを分離することができる。この場合にも揺動部１５をわずかに傾けることによって、選択波長を変化させることができる。この場合光軸Ｌ５，Ｌ２及びＬ３，Ｌ４は変化するが、反射されて光ファイバ３３に戻ってくる光は同一位置となるため、同一位置で反射光を受光することができる。
【００２６】
（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３について説明する。図５（ａ）は光軸の側方から光フィルタ装置を見た側面図であり、図５（ｂ）はその上面図である。これらの図において実施の形態２と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。この実施の形態においても光ファイバ１１の先端にコリメートレンズ１２が設けられ、更に光フィルタ１３とミラー１４から成る揺動部１５が設けられる。そして実施の形態２と同様にプリズム３１が設けられている。プリズム３１は入射面がＹＺ軸に平行であり、又この面からＸ軸方向に４５°傾けた反射面を有している。そして図５（ｂ）に示すように、コリメートレンズ１２、光ファイバ１１と平行にＹ軸方向への所定間隔を隔てて反射光を受光するコリメートレンズ３２及び出射用の光ファイバ３３が設けられている。
【００２７】
この実施の形態では図５（ｂ）に示すように光ファイバ１１と光軸Ｌ１とをＸＹ平面上でわずかにＸ軸方向から傾けて配置している。又受光用の光ファイバ３３、光軸Ｌ６についても、ＸＹ平面上でＸ軸から傾けて配置している。これらの光軸Ｌ１とＬ６、Ｌ２とＬ５及びＬ３とＬ４はＸ軸に対称とする。
【００２８】
次にこの実施の形態の動作について説明する。光ファイバ１１から波長多重光を入射すると、コリメートレンズ１２を介して光軸Ｌ１に沿って前述した実施の形態２と同様に、揺動部１５の光フィルタ１３に入射する。そして特定の角度ではある波長、例えばλ_iの光が透過される。光フィルタ１３で反射された光は光軸Ｌ２を通って揺動部１５のミラー１４で反射され、更に光軸Ｌ３に沿ってプリズム３１に入射する。プリズム３１は図５（ａ），（ｂ）に示すように、入射位置と出射位置がＹ軸に沿ってシフトしており、Ｘ軸に対して光軸Ｌ３と対称な光軸Ｌ４から出射されて再びミラー１４に加わる。そしてミラー１４で反射された光は光軸Ｌ５を通って光フィルタ１３に入射する。次いで光フィルタ１３で再び反射されて光軸Ｌ６を通って出射用のコリメートレンズ３２及び光ファイバ３３に入射する。このようにプリズム３１を用いることによって入射光軸と出射光軸とを分離することができる。この場合にも揺動部１５をわずかに傾けることによって選択波長を変化させることができる。
【００２９】
この実施の形態では図示のように第１回目の光フィルタ１３に入射する位置とプリズム３１で反射され、反射光が光フィルタ１３に入射する位置とが同一位置となるため、フィルタ１３の面内での波長選択特性の影響がなく、光フィルタ１３を２回反射する際の波長選択特性を改善することができる。又この場合にも回動軸１６に沿って揺動部１５を回動させると、波長を変化させることができる。この場合には光軸Ｌ５，Ｌ２及びＬ３，Ｌ４及び受光軸Ｌ６はわずかに変動するが、角度変動はないため、ビーム径を十分大きくとっておけば、コリメートレンズ３２で使用に問題のない程度の損失で受光することができる。
【００３０】
（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４について説明する。図６（ａ）は光軸の側方から光フィルタ装置を見た側面図であり、図６（ｂ）はその上面図である。これらの図において実施の形態３と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。この実施の形態においても光ファイバ１１の先端にコリメートレンズ１２が設けられ、更に光フィルタ１３とミラー１４から成る揺動部１５が設けられる。そして実施の形態３のプリズム３１の位置には、ミラー３４が設けられている。ミラー３４は入射面がＹＺ軸に平行とする。そして図６（ｂ）に示すように、コリメートレンズ１２、光ファイバ１１と隣接してＹ軸方向への所定間隔を隔てて反射光を受光するコリメートレンズ３２及び出射用の光ファイバ３３がＸ軸に対称に設けられている。
【００３１】
この実施の形態では図６（ｂ）に示すように光ファイバ１１と光軸Ｌ１とをＸＹ平面上でわずかにＸ軸方向から傾けて配置している。又受光用の光ファイバ３３、光軸Ｌ６についても、ＸＹ平面上でＸ軸から傾けて配置している。これらの光軸Ｌ１とＬ６、Ｌ２とＬ５及びＬ３とＬ４はＸ軸に対称とする。
【００３２】
次にこの実施の形態の動作について説明する。光ファイバ１１から波長多重光を入射すると、コリメートレンズ１２を介して光軸Ｌ１に沿って前述した実施の形態１と同様に、揺動部１５の光フィルタ１３に入射する。そして特定の角度ではある波長、例えばλ_iの光を透過する。光フィルタ１３で反射された光は光軸Ｌ２を通って揺動部１５のミラー１４で反射され、更に光軸Ｌ３に沿ってミラー３４に入射する。ミラー３４は入射光を図６（ｂ）に示すように、Ｘ軸に対して光軸Ｌ３と対称な光軸Ｌ４に反射し、反射光は再びミラー１４に加わる。そしてミラー１４で反射された光は光軸Ｌ５を通って光フィルタ１３に入射する。次いで光フィルタ１３で再び反射されて光軸Ｌ６を通って出射用のコリメートレンズ３２及び光ファイバ３３に入射する。このようにミラー３４を用いることによって入射光軸と出射光軸とを分離することができる。
【００３３】
この実施の形態においても回動軸１６に沿って揺動部１５を回動させると、選択波長を変化させることができる。この場合には受光軸はわずかに変動するが、角度変動はないため、ビーム径を十分大きくとっておけば、コリメートレンズ３２で使用に問題のない程度の損失で受光することができる。
【００３４】
（実施の形態５）
次に本発明の実施の形態５について説明する。図７（ａ）は光軸の側方から光フィルタ装置を見た側面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）より揺動部１５を傾けた状態を示す図であり、図７（ｃ）はその上面図である。これらの図において前述した実施の形態４と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。この実施の形態においても光ファイバ１１の先端にコリメートレンズ１２が設けられ、更に光フィルタ１３とミラー１４から成る揺動部１５が設けられる。そして図７（ｃ）に示すように、コリメートレンズ１２、光ファイバ１１に隣接してＹ軸方向への所定間隔を隔てて反射光を受光するコリメートレンズ３２及び出射用の光ファイバ３３がＸ軸に対称に設けられている。
【００３５】
この実施の形態では実施の形態４のミラー３４の位置には、図示のような三角柱状のプリズム３５を設けておく。プリズム３５は表面に反射防止コートが施されており、入射面がＹＺ平面から傾いている。又背面がＹＺ平面に平行である。プリズム３５に入射した光は図示のようにＸＺ平面上から見て同一方向に光を反射する。ＸＹ平面上から見ればこの反射光は図８に示すものとなり、入射光の入射位置によってＹ軸方向に反射する位置が異なる。この間隔をｄとする。そして光フィルタ１３とミラー１４とから成る揺動部１５を傾けた際に光路長が変化することから、反射光がシフトする。そして図７（ｂ）のように光フィルタ１３が傾く際には光フィルタの回動軸１６からビームがシフトし、光路Ｉ₂が長くなる。従ってフィルタの回動軸１６に近い側に厚く、回動軸１６から離れるに従って薄くなるプリズム３５を設けておくことによって、光フィルタ１３の傾きが浅い場合には深い場合に比べてよりプリズム３５内を通過する距離が長くなり、ビームシフト方向と逆方向へのシフトが発生する。従ってこのプリズムの厚みの傾斜を最適化することによって、ビームシフトを相殺することができ、受光位置を一定にすることができる。
【００３６】
次にこのビームシフトが最適となるプリズム３５の傾斜角度θについて以下に説明する。

平行に配置された光フィルタ１３とミラー１４間の距離Ｗ
平行に配置された光フィルタ１３とミラー１４間を飛ぶビームの光路長ｌ₁
平行に配置されたミラー１４から折り返し用の反射面迄の距離ｌ₂
折り返し用反射面と入射ビームとの角度 φ
入射ビームと折り返し用反射面に入射するビームの距離ｈ
ビームの最大シフト量ｄ
ビームシフト量を打ち消すために必要なプリズムの傾斜部高さｔ
プリズムの屈折率をｎとする。
入射ビームに対するフィルタ角度が最大値の場合と、最小値の場合との光路長の差Δｌは

となる。よってビームの最大シフト量ｄは
ｄ＝sin φ×Δｌ
ビームの最大シフト量Ｌを打ち消すために必要なプリズムの傾斜分厚さｔは
ｔ＝Δｄ／［２×｛tan φ−tan(asin(1×sin φ/n))) ｝
となる。ここでプリズムに入射する位置の差Δｈは

となる。従ってプリズムの傾斜角度θは
θ＝atan（Δｈ／ｔ）
となる。このようにプリズム３５の厚みを選択することによって、揺動部１５を回動させた場合にも光軸の移動はなく、同一位置で光を受光することができる。
【００３７】
（実施の形態６）
次に実施の形態６について説明する。この実施の形態では実施の形態１の入射側に光の入射位置を変化させる光軸切換部を設けたものである。光軸切換部として例えば図９に示すようにコリメートレンズ１２と光フィルタ１３との間に回動軸４１を有する長方形状のプリズム４２を設ける。回動軸４１は図示のようにＹ軸方向に平行であり、図９（ａ），（ｂ）のようにプリズム４２はこの軸に沿って回動するものである。又揺動部１５には光ファイバ１３に代えてこれとほぼ同一平面上に光フィルタ４３及びミラー４４を設ける。図１０はこの部分の拡大図であり、図示のようにミラー４４と光フィルタ４３との段差Δは波長多重光で用いられる波長のλ／２の倍数の距離とすることが好ましい。尚この実施の形態は他の実施の形態についても適用できる。
【００３８】
次にこの実施の形態の動作について説明する。まずプリズム４２の上下面がＸ軸に平行な図９（ａ）の状態について説明する。光ファイバ１１から波長多重光を入射すると、コリメートレンズ１２及びプリズム４２を介して光軸Ｌ１に沿って前述した実施の形態１と同様に、揺動部１５の光フィルタ４３に入射する。そして特定の波長λ_iの光が透過し、光フィルタ４３で反射された光は光軸Ｌ２を通って揺動部１５のミラー１４で反射され、更に光軸Ｌ３に沿ってミラー１７に入射する。ミラー１７でそのまま反射されて光軸Ｌ３から再び出射されて再びミラー１４に加わる。そしてミラー１４で反射された光は光軸Ｌ２を通って光フィルタ４３に入射する。次いで光フィルタ４３で再び反射されて光軸Ｌ１を通って出射用のコリメートレンズ１２及び光ファイバ１１に入射する。このように図９（ａ）に示すようにプリズム４２の入出射面がＸ軸に垂直な位置にあれば、入射光はそのまま光軸Ｌ１を通って光フィルタ４３に入射するため、前述した実施の形態１と同一の動作を行う。
【００３９】
そして波長を変化させるときには、まずプリズム４２を回動軸４１を介して回動させる。こうすれば図９（ｂ）に示すように、光の光路Ｌ１が上方にずれてＬ１’となってミラー４４に入射する。従って入射光は全てミラー４４で反射され、ミラー１４及び１７で、再びそのまま反射され、光フィルタ１１に戻る。こうした状態で揺動部１５を回動させ、所望の波長を選択する回転角度となれば、プリズム４２を図９（ａ）に示す位置に復帰する。こうすれば他の波長、例えばλ_jを選択することができる。このように波長の切換え時には一旦入射光を全て反射させ、その後所望の波長とすることで、λ_i〜λ_jまで選択波長が連続して変化することがなく、波長変化を離散的に行うことができる。
【００４０】
ここで前述したようにミラー４４と光フィルタ４３との段差Δをλ／２の整数倍とすれば、入出射光の光路差がλとなるため、干渉による損失を少なくすることができる。
【００４１】
（実施の形態７）
次に本発明の実施の形態７について説明する。この実施の形態７では実施の形態４において、透過した光と同一波長の異なった信号で変調された光を加えることによって、波長多重光に光を重畳（アド）するものである。図１１において、光ファイバ４５、コリメートレンズ４６は光ファイバフィルタ１３で選択された波長、例えばλ₁と同一の波長で異なった信号光を光軸Ｌ６と一致させて光ファイバフィルタ１３に与える。こうすれば光ファイバフィルタ１３を透過した新たな信号光はそのまま光軸Ｌ６を通過する他の多重光と共にコリメートレンズ３２を介して光ファイバ３３に入射される。こうして光信号のアドドロップを行うことができる。尚この実施の形態は他の実施の形態にも適用することができる。
【００４２】
（実施の形態８）
次に本発明の実施の形態８について図１２を用いて説明する。この実施の形態８では実施の形態１において、揺動部１５の光フィルタ１３とミラー１４とを平行でなく、光フィルタ１３に対してミラー１４を対向して設けたものである。図１２（ａ）は光フィルタ１３とミラー１４との角度を平行状態からずらせて配置したときの構成を示す側面図であり、図１２（ｂ）は揺動部１５を傾けた場合の波長可変フィルタの側面図である。これらの図に示されているように、光フィルタ１３とミラー１４とは必ずしも平行でなく、ミラー１４が光フィルタ１３からの反射光を受光することができるように対向させておくだけで、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。他の実施例についても同様である。
【００４３】
尚前述した各実施の形態では、揺動部１５の光フィルタ１３の面上に回動軸１６を設けているが、正確に光フィルタ１３の面に一致していなくてもこの面の近傍であればよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本願の請求項１〜４の発明によれば、光フィルタへの光の入射角度を変化させて波長を変化する場合にも、その光ファイバで反射された光を同一位置で受光することができる。又複数回光フィルタに光を入射し、光フィルタで反射されることとなるため、フィルタにより選択された波長帯の反射側での抑圧比（アイソレーション）を改善することができる。又請求項５，６の発明では、入射光と出射光との光軸を分離することができ、一部の波長成分を分離した波長多重化光を得ることができる。又請求項２の発明では、揺動部を揺動させている間には全ての光を反射させることができるため、波長を変化させている間に連続して波長間を走査することがなく、波長の切換えに伴う悪影響を除くことができる。又請求項６ではこのような効果に加えて、光をアド、ドロップすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態１による波長可変フィルタ装置の側面図、（ｂ）のその上面図である。
【図２】本発明の実施の形態１による波長を変化させたときの波長可変フィルタ装置の側面図である。
【図３】本実施の形態１において入出射光を分離するサーキュレータを設けた例を示す図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施の形態２による波長可変フィルタ装置の側面図、（ｂ）はその上面図である。
【図５】（ａ）は本発明の実施の形態３による波長可変フィルタ装置の側面図、（ｂ）はその上面図である。
【図６】（ａ）は本発明の実施の形態４による波長可変フィルタ装置の側面図、（ｂ）はその上面図である。
【図７】（ａ）は本発明の実施の形態５による波長可変フィルタ装置の側面図、（ｂ）は揺動部を回動させたときの側面図、（ｃ）はその上面図である。
【図８】本実施の形態による波長可変フィルタ装置のプリズムと入出射光を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態６による波長可変フィルタ装置の側面図である。
【図１０】本実施の形態による波長可変フィルタ装置の光バンドパスフィルタとミラーとを示す拡大図である。
【図１１】（ａ）は本発明の実施の形態７による波長可変フィルタ装置の側面図、（ｂ）はその上面図である。
【図１２】（ａ）は本発明の実施の形態８による波長可変フィルタ装置の側面図、（ｂ）はその揺動部を回動させた状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１１，３３，４５光ファイバ
１２，３２，４６コリメートレンズ
１３，４３光バンドパスフィルタ
１４，１７，３４，４４ミラー
１５揺動部
１６，４１回動軸
３１，３５，４２プリズム

Claims

光バンドパスフィルタ及び前記光バンドパスフィルタと対向して平行且つ固定的に配置された第１のミラーを有し、前記光バンドパスフィルタの面に近接し入射光に垂直な回動軸に沿って回動自在に形成された揺動部と、
前記揺動部の第１のミラーに対向するように固定して配置され、前記第１のミラーから入射される光を前記揺動部の第１のミラーに向けて反射する第２のミラーと、
入射光及び反射光を夫々逆方向に導く光ファイバ及びその先端に設けられたレンズを有し、前記入射光を前記揺動部の光バンドパスフィルタに導くと共に、前記光バンドパスフィルタによって反射された反射光を入射する入出射部と、を具備することを特徴とする波長可変フィルタ装置。
前記光バンドパスフィルタと平行に隣接して配置された第３のミラーと、
前記入射光を前記第３のミラーに入射する位置、及び前記光バンドパスフィルタに入射する位置のいずれかに切換える光軸切換部と、を更に有することを特徴とする請求項１記載の波長可変フィルタ装置。
前記光バンドパスフィルタと前記第３のミラーとは、使用波長のλ／２の整数倍の段差を設けて隣接して配置したことを特徴とする請求項２記載の波長可変フィルタ装置。
前記入出射部は、入射光及び反射光を夫々逆方向に導く光ファイバを含むものであり、
前記光ファイバに入射光と反射光とを分離するサーキュレータを設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の波長可変フィルタ装置。
光バンドパスフィルタ及び前記光バンドパスフィルタと対向して平行且つ固定的に配置された第１のミラーを有し、前記光バンドパスフィルタの面に近接し入射光に垂直な回動軸に沿って回動自在に形成された揺動部と、
前記揺動部の光バンドパスフィルタに入射光を入射する入射部と、
前記揺動部の第１のミラーに対向するように固定して配置され、入射光を前記第１のミラーに向けて反射するプリズムと、
前記プリズムで反射され前記揺動部の第１のミラー及び前記光バンドパスフィルタを介して出射された光を受光する出射部と、を具備し、
前記プリズムは、前記揺動部の回動軸と垂直な軸に沿ってその厚さが連続的に変化し、回動軸に近い程厚く、回動軸より離れるにつれて徐々に薄くなる三角柱状のプリズムであることを特徴とする波長可変フィルタ装置。
前記揺動部の前記光バンドパスフィルタで反射されて出射部に入射する光軸に沿って設けられ、前記揺動部の光バンドパスフィルタに選択された波長と同一波長の光を入射する第２の入射部を更に有することを特徴とする請求項５記載の波長可変フィルタ装置。
前記光バンドパスフィルタは、基板上に誘電体多層膜を積層した干渉型の光フィルタであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の波長可変フィルタ装置。